Решена проблема, которая сдерживала технологическую революцию

Представьте себе электронную газету, которую вы могли бы сворачивать, проливать на нее кофе, даже когда она обновляется перед вашими глазами.

Это пример технологической революции, которая должна была бы произойти, если бы не одна из главных проблем, которую до сих пор ученые не смогли решить.

Исследователи из Университета МакМастера устранили это препятствие путем разработки нового способа очистки углеродных нанотрубок, которыми предполагается заменить кремний в компьютерных чипах в широком спектре электроники.

«После того как у нас появится надежный источник чистых нанотрубок, которые не будут очень дорогими, многое может произойти очень быстро», - сказал Алекс Адронов, профессор химии в МакМастер, чья исследовательская группа разработала новый и потенциально экономически эффективный способ очистки углеродных нанотрубкок.

Однако одной из основных проблем, стоящих на пути новой технологии, являлось разделение металлических и углеродных полупроводниковых нанотрубок, создающихся одновременно в процессе производства микроскопических структур, который, как правило, включает нагревание газа с углеродом до точки, где смешанные кластеры нанотрубок спонтанно образуют черную сажу.

Только чистые углеродные полупроводниковые или металлические нанотрубки пригодны для применения в устройствах, но эффективно разделить их оказалось сложной задачей. Даже когда сажа оседает, полупроводниковые и металлические нанотрубки слипаются вместе в пределах каждого зерна сажи. Оба компонента являются ценными, но только тогда, когда они разделены.

Исследователи во всем мире потратили годы, пытаясь найти эффективные и действенные способы отделить углеродные нанотрубки и использовать их потенциал.

Хотя предыдущие исследователи создали полимеры, которые могли бы позволить углеродным полупроводниковым нанотрубкам раствориться и быть вымытыми, оставляя металлические нанотрубки в осадке, но не было такого процесса, который делает противоположное: диспергирует металлические нанотрубки и оставляет полупроводниковые структуры.

В настоящее время исследовательской группе проф. Адронова удалось обратить электронные характеристики полимера, применявшегося для диспергирования полупроводниковых нанотрубок. Тем самым они полностью обратили процесс, что позволило получить углеродные полупроводниковые нанотрубки, а металлические нанотрубки вымыть.

Следующим шагом своей команды или других исследователей, объясняет он, будет использование открытия для нахождения способа разработки еще более эффективных полимеров и масштабирования процесса для промышленного производства.

Художественное изображение металлической и углеродной нанотрубок, извлекаемых из раствора

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI